Жылыту илектелген мыс фольга: Жетілдірілген қолданбалар үшін жақсартылған өнімділікті ашу

Электроника өндірісі, жаңартылатын энергия көздері және аэроғарыш өнеркәсібі сияқты жоғары технологиялық салаларда,прокат мыс фольгатамаша өткізгіштігі, иілгіштігі және тегіс беті үшін бағаланады. Дегенмен, дұрыс жасытусыз, прокат мыс фольгасы жұмыста қатаюдан және қалдық кернеуден зардап шегеді, бұл оның пайдалану мүмкіндігін шектейді. Жасыту микроқұрылымын нақтылайтын маңызды процессмыс фольга, талап етілетін қолданбалар үшін оның қасиеттерін жақсарту. Бұл мақалада күйдіру принциптері, оның материалдың өнімділігіне әсері және әртүрлі жоғары сапалы өнімдерге жарамдылығы қарастырылады.

1. Күйдіру процесі: жоғары қасиеттерге арналған микроқұрылымды өзгерту

Домалау процесінде мыс кристалдары сығылады және ұзартылады, дислокациялар мен қалдық кернеулермен толтырылған талшықты құрылымды жасайды. Бұл жұмысты шыңдау қаттылықтың жоғарылауына, иілгіштіктің төмендеуіне (бар болғаны 3%-5% ұзару) және өткізгіштіктің шамамен 98% IACS (Халықаралық күйдірілген мыс стандарты) дейін аздап төмендеуіне әкеледі. Жасыту бұл мәселелерді бақыланатын «жылыту-ұстау-салқындату» реттілігі арқылы шешеді:

1. Жылыту кезеңі: Theмыс фольгаатомдық қозғалысты белсендіру үшін қайта кристалдану температурасына дейін, әдетте таза мыс үшін 200-300°C аралығында қыздырылады.
2. Ұстау кезеңі: Бұл температураны 2-4 сағат бойы ұстап тұру бұрмаланған дәндердің ыдырауына және өлшемдері 10-30 мкм аралығындағы жаңа, тең осьті дәндердің пайда болуына мүмкіндік береді.
3. Салқындату фазасы: ≤5°C/мин баяу салқындату жылдамдығы жаңа кернеулердің пайда болуына жол бермейді.

Қолдау деректері:

• Күйдіру температурасы дәннің мөлшеріне тікелей әсер етеді. Мысалы, 250°C температурада шамамен 15 мкм түйіршіктерге қол жеткізіледі, нәтижесінде созылу беріктігі 280 МПа болады. Температураны 300°C дейін арттыру дәндерді 25 мкм дейін үлкейтіп, беріктігін 220 МПа дейін төмендетеді.
• Сәйкес ұстау уақыты өте маңызды. 280°C температурада 3 сағаттық ұстау 98%-дан астам қайта кристалдануды қамтамасыз етеді, бұл рентгендік дифракциялық талдау арқылы расталады.

2. Жетілдірілген күйдіру жабдығы: дәлдік пен тотығудың алдын алу

Тиімді жасыту температураның біркелкі таралуын қамтамасыз ету және тотығуды болдырмау үшін арнайы газдан қорғалған пештерді қажет етеді:

1. Пештің дизайны: Көп аймақты тәуелсіз температура бақылауы (мысалы, алты аймақтық конфигурация) фольга ені бойынша температура ауытқуының ±1,5°C шегінде сақталуын қамтамасыз етеді.
2. Қорғаныс атмосферасы: Жоғары таза азотты (≥99,999%) немесе азот-сутегі қоспасын (3%-5% H₂) енгізу оттегі деңгейін 5 ppm төмен ұстап, мыс оксидтерінің (оксид қабатының қалыңдығы <10 нм) түзілуіне жол бермейді.
3. Тасымалдау жүйесі: Кернеусіз роликті тасымалдау фольганың тегістігін сақтайды. Жетілдірілген тік күйдіру пештері минутына 120 метр жылдамдықпен жұмыс істей алады, бір пешке тәуліктік өнімділігі 20 тонна.

Case Study: Инертті емес газды жасыту пешін пайдаланатын тұтынушы бетінде қызарған тотығуды байқадымыс фольгабеті (оттегінің мөлшері 50 промиллеге дейін), ою кезінде бұрғылауға әкеледі. Қорғаушы атмосфералық пешке ауысу бетінің кедір-бұдырлығына (Ra) ≤0,4μm және 99,6%-ға дейін жақсарту шығымына әкелді.

3. Өнімділікті арттыру: «Өнеркәсіптік шикізаттан» «Функционалды материалға» дейін

Күйдірген мыс фольгаайтарлықтай жақсартуларды көрсетеді:

Бұл жақсартулар күйдірілген мыс фольганы мыналар үшін өте қолайлы етеді:

1. Икемді басып шығарылған схемалар (FPCs): Ұзындығы 20%-дан асатын фольга жиналмалы құрылғылардың талаптарын қанағаттандыра отырып, 100 000 динамикалық иілу циклдарына төтеп береді.
2. Литий-ионды аккумуляторлық ток коллекторлары: Жұмсақ фольгалар (HV<90) электродты жабу кезінде крекингке қарсы тұрады, ал ультра жұқа 6 мкм фольгалар салмақ консистенциясын ±3% шегінде сақтайды.
3. Жоғары жиілікті субстраттар: 0,5 мкм-ден төмен бетінің кедір-бұдырлығы сигнал жоғалуын азайтады, 28 ГГц жиілікте кірістіру жоғалуын 15%-ға азайтады.
4. Электромагниттік қорғаныс материалдары: 101% IACS өткізгіштігі 1 ГГц жиілікте кемінде 80 дБ экрандау тиімділігін қамтамасыз етеді.

4. CIVEN METAL: Өнеркәсіптегі озық күйдіру технологиясы

CIVEN METAL жасыту технологиясында бірнеше жетістіктерге қол жеткізді:

1. Температураны интеллектуалды бақылау: ±1°C температураны бақылау дәлдігіне жету үшін инфрақызыл кері байланысы бар PID алгоритмдерін пайдалану.
2. Жетілдірілген тығыздау: Динамикалық қысым компенсациясы бар екі қабатты пеш қабырғалары газ шығынын 30%-ға азайтады.
3. Астық бағдарын бақылау: Градиентті жасыту арқылы ұзындығы бойынша қаттылығы әртүрлі, локализацияланған беріктік айырмашылықтары 20% дейін, күрделі штампталған компоненттерге жарамды фольгаларды шығарады.

Валидация: CIVEN METAL компаниясының кері өңделген RTF-3 фольгасы, күйдіруден кейін, клиенттер 5G базалық станциясының ПХД-де пайдалану үшін расталды, бұл диэлектрлік жоғалтуды 10 ГГц жиілікте 0,0015 дейін төмендетеді және беру жылдамдығын 12%-ға арттырады.

5. Қорытынды: Мыс фольга өндірісіндегі күйдірудің стратегиялық маңызы

Күйдіру «жылу-салқындату» процесі емес; бұл материалтану мен техниканың күрделі интеграциясы. Дәннің шекаралары мен дислокациялары сияқты микроқұрылымдық белгілерді басқару арқылы,мыс фольга5G коммуникацияларындағы, электрлік көліктердегі және киілетін технологиядағы жетістіктерді негізге ала отырып, «жұмыспен шыңдалған» күйден «функционалды» күйге ауысады. Жасыту процестері жоғарырақ интеллект пен тұрақтылыққа қарай дамып келе жатқанда (мысалы, CIVEN METAL компаниясының CO₂ шығарындыларын 40%-ға азайтатын сутегімен жұмыс істейтін пештерді жасауы) прокат мыс фольгасы озық қолданбаларда жаңа әлеуеттерді ашуға дайын.